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VO13ONO6V20L1冶金能源ENERGYFORMETAIJIJURGICALINDUSTRY39辊底式热处理炉在安钢中厚板热处理线上的应用张万军安阳钢铁股份有限公司第二轧钢厂摘要介绍了安钢中厚板热处理生产线上辊底式热处理炉的性能、结构特点及应用情况。对存在的问题进行了分析讨论,并提出了相应的改进措施。关键词辐射管加热无氧化辊底式热处理炉应用改进APPLICATIONOFROLLERHEARTHHEATTREATMENTLINEFURNACEINHEATTREATMENTLINEOFANYANGHEAVYANDMEDIUMPLATEZHANGWANJUNANYANGIRONANDSTEELSTOCKCO,LTDABSTRACTTHEPERFORMANCESTRUCTUREANDAPPLICATIONOFROLLERHEARTHHEATTREATMENTFURNACE“INHEATTREATMENTLINEOFANYANGHEAVYANDMEUMPLATEWEREINTRODUCED,DISCUSSANDANALYZETHEEXISTEDIS8LIEDURINGTHEFLLRNEAPPLYINGTOPRODUCE,ANDADOPTCORRESPONDINGMEASULTOIMPRNVESIMULTANEOUSLYKEYWORDSHEATINGOFRADIANTTUBENONOXIDEROLLERHEARTHHEATTREATMENTFURNACEAPPLICATIONIMPROVEMENT热处理是中厚板生产中的重要组成部分,目的是提高钢板强度、改善韧性与焊接性、消除内应力、防止白点、降低脆性与表面硬度,还可以挽救热轧性能不合格钢板,是研发新产品、生产高技术高附加值产品的一项重要手段。热处理炉是热处理工序的核心设备,其型式有辊底式、步进式、车底式以及罩式炉等,按照燃烧方式有明火和辐射管式两种。安钢于2008年投资新建一条中厚板热处理生产线,并于2009年12月顺利投产。该热处理线建有一座由德国LOI公司设计制造的辐射管加热无氧化辊底式热处理炉,能实现钢板的正火、回火以及正火加回火等多种热处理工艺。收稿日期20110525张万军1969一,工程师;455004河南省安阳市。1辊底式热处理炉辊底式热处理炉采用自身预热式烧嘴、辐射管双面加热、ONOFF脉冲控制、引风机引射式强制排烟。炉内通人纯度为9999的氮气作为保护气体,辊底炉本体及相关部分采用气密性设计同时,在辊底炉的人口和出口处分别设置有15M长的密封区、两道耐热钢密封帘以及高压氮气气密装置,能实现钢板的无氧化加热,确保热处理后钢板的表面质量。11技术性能指标辊底式炉总长86420MM,其有效长度内宽内高为8294035003025MM,处理钢板规格是6O0O一12500160032506100,最大钢板单位重量是2198KGM,具体技术性能指标见表1。冶金能源40ENERGYFORMETAI工URGICALINDUSTRYVO13ONO6NOV201112辊底炉本体辊底炉本体由炉体钢结构、筑炉材料和操作平台组成。炉体钢结构为预制的分段式结构,每段由标准的型钢和钢板焊接在一起,在现场再把每段进行气密性焊接。炉体钢结构还包括炉辊和烧嘴的支撑和密封件。在辊底炉的两侧及炉顶部位有操作、维护平台等。炉壳侧墙上有多个检修人孔以及均布多个氮气人口,在炉顶两端各装一个热氮气排放口和一个氧分析仪,随时监视炉内气氛的氧含量。炉顶及炉辊以上侧墙采用陶瓷纤维模块、纤维毯等轻型结构,可使辊底炉具有较小的热惰性。炉底及炉辊以下侧墙采用粘土砖、保温砖、绝热板和绝热毯等,既保温又有一定的强度。13炉辊炉底辊是辊底式炉的重要设备,在生产过程中,既要承受最高炉温下钢板的重量,又要承受相应的热应力和机械应力的冲击。全炉共有149支炉辊,每支炉辊由一台变频电机经减速机和中间连轴器驱动,可以单独控制。辊子的传动侧与轴承固定,而非传动侧可以通过轴承自由地消化热膨胀。为防止突然断电事故,炉区配有一台柴油发电机作为应急电源,确保炉底辊的运行安全。14燃烧系统燃烧系统由两台助燃风机一用一备、燃气阀站、空煤气管道、烧嘴及辐射管等组成。该炉采用自身预热烧嘴、辐射管加热、ONOFF燃烧控制方式。全炉共有174个自身预热烧嘴,该烧嘴是燃烧系统的关键部件,其控制原理是燃烧控制器得到计算机控制系统发出的脉冲信号,分别向空煤气电磁阀和点火器发出动作信号,使烧嘴按预先设定的加热制度向炉内供热。每个烧嘴都配有火花电极和火焰监测装置,通过空气和煤气在辐射管内的多级混合,实现分段燃烧,形成较长的火焰,保证了沿辐射管长度方向上温度的均匀性。15排烟系统排烟系统由三台引风机两用一备、两个钢烟囱、排烟管道等组成。每个烧嘴都有一个单独的排烟管,废气可自由排放到大气中,但在靠近排放出口有一个罩式喇叭管来收集与空气混合的烟气,以降低废气的温度,然后汇人烟气支管、总管,经过排烟引风机进人钢烟囱。16控制系统辊底炉的热工控制系统和驱动控制系统包括两套西门子S7400系统,并带有分布式IO系统ET200。这两套PLC系统包含了热处理炉及其上料和出料辊台的自动化和控制单元。计算机控制系统允许对热处理设备进行集中操作和控制A17附属配套系统辊底式炉设备先进,自动化程度及控制精度很高,对燃料的质量要求很高,为给该炉提供高质量的混合煤气,专门配套建设了煤气净化系统,脱去其中的HS、焦油、萘、粉尘和游离水,以达到热处理炉的使用要求。18生产应用辊底炉及其配套工程于2009年L2月初建成烘炉,18日正式投产出钢,至今连续运行近一年时间,热处理合格产品达到4万T以上,其中有正火、回火、性能挽救以及板型挽救等多种产品,该炉的工艺控制精度达到了士10C,为安钢研发新产品及生产高附加值产品,提供了良好的设备保障。2存在的问题及改进21炉底辊变频电机堵转生产中,加热单位米重较大的钢板时,经常出现炉辊电机堵转现象,既影响生产的连续进行,又易造成钢板下表面划伤,产生表面质量缺陷。经分析炉底辊的驱动电机的功率为075KW,设计功率偏小是造成堵转的主要原因。将电机功率改为15KW,能避免该类问题的发生。下转第53页VO130NO6NOV2011冶金能源ENER;YFORMEIIALLURGICALINDUSTRY53个修复过程中,设备技术人员指导钳工、锻工和电焊工的多层次作业配合,做到分工明确、各负其责、精诚合作,保证托煤板整个修复过程作业安全,修复后的托煤板性能完好无缺陷。4在锚固连接上下托煤板时,支撑铆钉的枕子要统一调整各支撑点标高,避免个别支点由于地势原因,支撑点位置不准确和支撑不到位,使锚接不牢固,出现返工现象。要求各个环节要密切配合,统一指挥,确保对位准确牢固,铆钉锻打温度合乎要求后,方可锻打锚固作业。在锻打锚固过程中,对高温铆钉一定夹紧轻放,避免出现烫伤事故。万雷编辑上接第40页22废气温度偏高在对厚规格钢板进行连续正火加热时,废气温度出现偏高情况,有时超过排烟风机的允许使用温度300C,被迫停炉,影响生产。分析原因后,采取了如下措施一是与公司主管处室协调,稳定混合煤气的热值,保持在设计要求范围之内;二是加大废气支管喇叭口与烧嘴排烟口的距离;三是从程序上降低各温度区烧嘴的最大燃烧比例值。23个别烧嘴有点不着火或点火时发生爆鸣现象生产中发生个别烧嘴点不着火或点火发生爆鸣现象时,检查烧嘴控制电源线路是否有松动,点火电极安装是否到位或有变形、结瘤,点火变压器以及火焰监测装置是否有故障等J。另外,煤气热值过高,导致助燃风量不够,剩余煤气在烧嘴的排烟口也可能发生爆燃。24个别炉底辊表面产生轻微结瘤炉底辊运行一段时间后,个别辊表面轻微结瘤,将影响板子的下表面加热质量。针对此现象,一方面提高钢板入炉前的抛丸处理质量,表面氧化铁皮除不尽的钢板禁止人炉,进行二次抛丸处理;同时对来料火切的渣瘤进行检查清理,防止人炉后,粘附在炉底辊表面。25效果分析通过采取以上措施改进后,取得了如下显著效果。1优化了辊底炉的设备工况,降低了炉子的设备故障率。炉底辊的驱动电机功率增大后,生产中加热单位米重较大的钢板时,不再发生电机堵转的现象。通过对废气管路及控制程序改进后,废气温度偏高的现象得到了有效控制。同时,烧嘴的故障得到及时解决,保证了生产的稳定顺行。2提高了产品的质量,更好地满足了热处理工艺及生产的需要。炉底辊驱动电机堵转的问题解决后,避免了炉辊不转造成对钢板下表面的划伤,同时,通过提高钢板入炉前的抛丸处理质量以及检查清理来料火切的渣瘤,确保了热处理产品的表面质量。3结语安钢中厚板热处理线上的无氧化辊底式热处理炉,投运以来,运行状况良

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